第十二章 电能能量守恒定律（单元测试·提升卷）物理人教版2019必修第三册

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第十二章·提升卷 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．如表格所示是某护眼按摩仪的铭牌信息，当剩余电池电量为总容量的20%时，按摩仪将停止工作。该按摩仪从充满电工作到停止工作的过程中，消耗的电能为（　　） 商品名称 护眼按摩仪 内置电池 500 mA·h/4.0 V 充电输入 DC5 V/0.2 A 工作电压 DC4.0 V 额定功率 0.4 W A．2000 J B．1600 J C． D． 2．扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r，当它正常工作时，下列说法正确的是（   ） A．电动机的电流 B．电动机消耗的电功率 C．电动机输出的机械功率为 D．电动机产生的热量 3．如图为某国产新能源汽车铭牌，该车驱动电机的额定功率为80kW（输出功率），充电器的充电效率为90%，从零电量充到额定容量的80%，正常充电需要8h，超快充状态下仅需0.4h。下列说法正确的是（　　）      A．驱动电机正常工作时的电流约为231A B．超快充时的电功率为正常充电时电功率的18倍 C．从零电量充80%的电需要消耗约72kW·h的电能 D．汽车在水平面加速过程中，若实际功率保持不变，则加速度增大 4．如图甲所示，将一电源与阻值的定值电阻及电阻箱R连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P与电阻箱读数R的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源内阻 B．电源电动势 C．电阻箱所消耗功率P最大时，电源的效率为90% D．定值电阻的功率最大时，电阻箱的阻值 5．风力发电机是将风能转化为电能的装置。风能就是气流的动能，风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。若空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r，则时间t内流向风轮机的最大风能为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，两平行金属板间带电微粒P处于静止状态，当某时刻滑动变阻器R2的滑片时，微粒P向上运动，则下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器R2的滑片是向b端移动 B．电流表读数增大 C．R3上消耗的电功率减小 D．电源的输出效率增大 7．如图所示，电源的电动势E 和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两个极板，R3为定值电阻，且阻值R3>R2，R1为光敏电阻，其电阻随光照强度的增大而减小。将滑动变阻器R2的滑片置于a处，闭合开关S，下列说法正确的是（    ） A．增大光照强度，则电压表示数变小，电流表示数变大 B．增大光照强度，则R2中有从a到b的短暂电流 C．增大光照强度，则电源输出功率增大 D．将滑片往b端滑动，则电压表示数变小，电流表示数变小 8．兴趣小组的同学在实验室设计了如图所示的简易电吹风，主要器材有定值电阻、、电动机M和电热丝R，已知电动机M标有“100V，50W”字样，它的线圈内阻为，，电热丝，当把该电吹风接入220V家庭电路中，电动机M恰好可以正常工作，则下列说法正确的（　　） A．电热丝的热功率 B．电阻 C．电动机M正常工作时的输出功率 D．开关、都闭合，1分钟消耗的电能约为 9．如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片从端移到端，定值电阻两端的电压随滑动变阻器阻值变化的图像如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为 B．时，电压表示数为 C．该电路的最大功率为 D．在端时，电阻的功率为 10．A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）；两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），为滑动变阻器，为定值电阻。当的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为。电源电动势E和内阻r一定，且，下列说法中正确的是（　　） A．小球带正电 B．若将的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小，变小 C．保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则I增大，U减小，变小 D．保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则电源的输出功率减小 第Ⅱ卷 非选择题 2、 实验题：本题共2小题，共16分。 11．某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻（电动势约为6V，内阻约为2Ω），实验原理如图所示，其中A为标准电流表，E为待测电池组，S为开关。R为滑动变阻器，R0是标准阻值为4.0Ω的定值电阻。已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA，内阻Rg=2.0kΩ，另有电阻箱R′（0~99999.9Ω），开关及导线若干。 (1)要想将此灵敏电流计改装成量程为6V的电压表，改装的方法是将灵敏电流计与电阻箱R′ 联，并将电阻箱的阻值调为 Ω。 (2)请将电路图补充完整 。 (3)某次测量的数据如表格所示，有同学了解到，“逐差法”不仅可以求匀变速直线运动的加速度，它实际上是线性关系数据处理的一般方法，如借鉴“逐差法”处理本次实验的数据，可以计算出电池组的内阻r= Ω（结果保留三位有效数字）。 测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 改装电压表读数U/V 5.25 5.16 5.05 4.93 4.84 4.70 4.60 4.45 电流表读数I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 12．在测量电池的电动势和内阻实验中，实验室可利用的器材有： 待测电源E（电动势约3V）； 电压表V（量程3V、内阻约为6kΩ）； 定值电阻（阻值2Ω）； 电阻丝； 刻度尺； 开关、导电金属夹、导线若干。 (1)某同学利用上述器材设计了如图甲、乙所示的实验电路，实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定在A、B两点间，按照图甲连接电路，在闭合开关前，金属夹应置于电阻丝的 。（填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离l； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、l的值，以为纵坐标，为横坐标，作出图中图线I； ④按照图乙将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、l的值，作出图中图线II。 (2)图线I、II与纵轴交于同一点（0，），两图线的斜率分别为k1、k2，且，则待测电源的电动势E= V，内阻r= Ω（结果保留两位有效数字）。 (3)该同学继续用图乙做实验，闭合开关S，移动金属夹，当金属夹置于电阻丝中点时，电压表V的示数为1.60V，则A、B两点间电阻丝的总电阻为 Ω，此结果与真实值相比 （选填“偏大”或“相等”或“偏小”）。 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）小明同学晚上坐电动汽车回家时看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。小明同学以儿童电动汽车为模型来研究这个现象。儿童电动汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知电源电动势为10V，内阻为2Ω，电动机线圈电阻为1Ω。先闭合S1车灯接通，电动机未启动时，电流表示数为1A，再闭合S2电动机启动后，电流表示数为3A，电流表为理想电表，车灯的电阻视为不变。求： (1)车灯电阻R； (2)电动机启动后，车灯的功率减少了多少； (3)电动机启动后，电动机的输出功率。 14．（12分）如图所示为利用电学原理测重力的装置原理图，可通过电表读数来测量物体重力。竖直的电阻率较大的均匀金属杆上端固定绝缘托盘，下端与底盘接触良好，并能在底盘上自由滑动，外部套有一绝缘弹簧。绝缘弹簧的上端与金属杆和托盘固定，下端与导电的底盘相连。电路上端与金属杆相连，另一端与底盘相连。已知弹簧的劲度系数k=1200N/m，电阻箱此时电阻R =2.0Ω，电源的电动势E=12V，内阻r = 0.5Ω。闭合开关，托盘上不放置重物时，弹簧的长度l=0.25m，理想电压表示数为U1= 6.0V。不计摩擦和底盘的电阻，求： (1)金属杆单位长度的电阻R0； (2)求电压表示数U与所称物体重力G的关系式及重力G可测范围： (3)电池用一段时间（电动势不变）之后，其内阻变为原来的两倍。某次测量中，测得物体重力为150N，求该重物的实际重力。 15．（14分）图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。已知电源电压为，、为发热体。该电熨斗两挡功率分别为和，通过开关实现温度控制，闭合时为高温挡。 (1)求的阻值； (2)在使用过程中，若电熨斗消耗电能，请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间； (3)为了适应不同室温和更多衣料，小明对电路做了改进，将换成滑动变阻器，如图丙所示，、均为发热体。假定电熨斗每秒钟散失的热量跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差关系如图丁所示，则在一个的房间内，要求电熨斗表面保持不变，应将的阻值调为多大？ 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第十二章·提升卷 一、选择题：本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D C C C B D A AC ACD AC 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11． (1) 串 58000.0 (2) (3)1.63（每空2分） 12．(1)A（1分） (2) 3.2 （2分） 4.0（2分） (3) 12 （1分） 偏小（2分） 三、计算题：本题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）（1）车灯接通，电动机未起动时，由闭合电路欧姆定律有（2分） 得车灯电阻（1分） （2）车灯接通，电动机未起动时，车灯功率（1分） 电动机启动后，路端电压（1分） 车灯功率（1分） 车灯的功率减少了（1分） （3）电动机启动后，通过电动机的电流（1分） 电动机的功率（1分） 电动机线圈消耗的热功率（1分） 电动机的输出功率（2分） 14．（12分）（1）当托盘上不放重物时，根据闭合电路的欧姆定律可得（1分） 代入数据解得 则金属杆的电阻（1分） 金属杆单位长度的电阻（2分） （2）当托盘中放置重力为G的重物时，金属杆接入电路中的长度为，根据胡克定律可得（1分） 设电压表的示数为U,根据闭合电路的欧姆定律可得（1分） 金属杆接入电路中的电阻（1分） 联立解得（1分） 当时，物体的重力最大，则有（1分） 即重力可测范围为 （3）电压表的一个电压和一个重力相对应，则有电压表在电源内阻变化前后的电路中分压应该相同，则有（1分） 解得（1分） 15．（14分） （1）当闭合时，只有接入电路，对应高温挡功率 由（2分） 得（1分） （2）这段时间内电熨斗的平均功率（1分） 因为，所以这段时间内电熨斗在100W到500W之间切换； 设电熨斗在下工作时间为t，则有（2分） 已知、、，代入可得（1分） 即电熨斗在下工作了420s，在下工作了180s。（1分） （3）由题干可知室温为，电熨斗表面为，则温差 观察图像丁可知，在温差为下电熨斗每秒钟散失的热量为400J，则损失热量的功率为（2分） 要想保持电熨斗表面温度不变，则电熨斗的加热功率，电路丙中消耗的总功率（2分） 已知、、 代入可得（2分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第十二章·提升卷 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．如表格所示是某护眼按摩仪的铭牌信息，当剩余电池电量为总容量的20%时，按摩仪将停止工作。该按摩仪从充满电工作到停止工作的过程中，消耗的电能为（　　） 商品名称 护眼按摩仪 内置电池 500 mA·h/4.0 V 充电输入 DC5 V/0.2 A 工作电压 DC4.0 V 额定功率 0.4 W A．2000 J B．1600 J C． D． 2．扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r，当它正常工作时，下列说法正确的是（   ） A．电动机的电流 B．电动机消耗的电功率 C．电动机输出的机械功率为 D．电动机产生的热量 3．如图为某国产新能源汽车铭牌，该车驱动电机的额定功率为80kW（输出功率），充电器的充电效率为90%，从零电量充到额定容量的80%，正常充电需要8h，超快充状态下仅需0.4h。下列说法正确的是（　　）      A．驱动电机正常工作时的电流约为231A B．超快充时的电功率为正常充电时电功率的18倍 C．从零电量充80%的电需要消耗约72kW·h的电能 D．汽车在水平面加速过程中，若实际功率保持不变，则加速度增大 4．如图甲所示，将一电源与阻值的定值电阻及电阻箱R连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P与电阻箱读数R的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源内阻 B．电源电动势 C．电阻箱所消耗功率P最大时，电源的效率为90% D．定值电阻的功率最大时，电阻箱的阻值 5．风力发电机是将风能转化为电能的装置。风能就是气流的动能，风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。若空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r，则时间t内流向风轮机的最大风能为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，两平行金属板间带电微粒P处于静止状态，当某时刻滑动变阻器R2的滑片时，微粒P向上运动，则下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器R2的滑片是向b端移动 B．电流表读数增大 C．R3上消耗的电功率减小 D．电源的输出效率增大 7．如图所示，电源的电动势E 和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两个极板，R3为定值电阻，且阻值R3>R2，R1为光敏电阻，其电阻随光照强度的增大而减小。将滑动变阻器R2的滑片置于a处，闭合开关S，下列说法正确的是（    ） A．增大光照强度，则电压表示数变小，电流表示数变大 B．增大光照强度，则R2中有从a到b的短暂电流 C．增大光照强度，则电源输出功率增大 D．将滑片往b端滑动，则电压表示数变小，电流表示数变小 8．兴趣小组的同学在实验室设计了如图所示的简易电吹风，主要器材有定值电阻、、电动机M和电热丝R，已知电动机M标有“100V，50W”字样，它的线圈内阻为，，电热丝，当把该电吹风接入220V家庭电路中，电动机M恰好可以正常工作，则下列说法正确的（　　） A．电热丝的热功率 B．电阻 C．电动机M正常工作时的输出功率 D．开关、都闭合，1分钟消耗的电能约为 9．如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片从端移到端，定值电阻两端的电压随滑动变阻器阻值变化的图像如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为 B．时，电压表示数为 C．该电路的最大功率为 D．在端时，电阻的功率为 10．A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）；两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），为滑动变阻器，为定值电阻。当的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为。电源电动势E和内阻r一定，且，下列说法中正确的是（　　） A．小球带正电 B．若将的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小，变小 C．保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则I增大，U减小，变小 D．保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则电源的输出功率减小 第Ⅱ卷 非选择题 2、 实验题：本题共2小题，共16分。 11．某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻（电动势约为6V，内阻约为2Ω），实验原理如图所示，其中A为标准电流表，E为待测电池组，S为开关。R为滑动变阻器，R0是标准阻值为4.0Ω的定值电阻。已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA，内阻Rg=2.0kΩ，另有电阻箱R′（0~99999.9Ω），开关及导线若干。 (1)要想将此灵敏电流计改装成量程为6V的电压表，改装的方法是将灵敏电流计与电阻箱R′ 联，并将电阻箱的阻值调为 Ω。 (2)请将电路图补充完整 。 (3)某次测量的数据如表格所示，有同学了解到，“逐差法”不仅可以求匀变速直线运动的加速度，它实际上是线性关系数据处理的一般方法，如借鉴“逐差法”处理本次实验的数据，可以计算出电池组的内阻r= Ω（结果保留三位有效数字）。 测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 改装电压表读数U/V 5.25 5.16 5.05 4.93 4.84 4.70 4.60 4.45 电流表读数I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 12．在测量电池的电动势和内阻实验中，实验室可利用的器材有： 待测电源E（电动势约3V）； 电压表V（量程3V、内阻约为6kΩ）； 定值电阻（阻值2Ω）； 电阻丝； 刻度尺； 开关、导电金属夹、导线若干。 (1)某同学利用上述器材设计了如图甲、乙所示的实验电路，实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定在A、B两点间，按照图甲连接电路，在闭合开关前，金属夹应置于电阻丝的 。（填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离l； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、l的值，以为纵坐标，为横坐标，作出图中图线I； ④按照图乙将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、l的值，作出图中图线II。 (2)图线I、II与纵轴交于同一点（0，），两图线的斜率分别为k1、k2，且，则待测电源的电动势E= V，内阻r= Ω（结果保留两位有效数字）。 (3)该同学继续用图乙做实验，闭合开关S，移动金属夹，当金属夹置于电阻丝中点时，电压表V的示数为1.60V，则A、B两点间电阻丝的总电阻为 Ω，此结果与真实值相比 （选填“偏大”或“相等”或“偏小”）。 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）小明同学晚上坐电动汽车回家时看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。小明同学以儿童电动汽车为模型来研究这个现象。儿童电动汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知电源电动势为10V，内阻为2Ω，电动机线圈电阻为1Ω。先闭合S1车灯接通，电动机未启动时，电流表示数为1A，再闭合S2电动机启动后，电流表示数为3A，电流表为理想电表，车灯的电阻视为不变。求： (1)车灯电阻R； (2)电动机启动后，车灯的功率减少了多少； (3)电动机启动后，电动机的输出功率。 14．（12分）如图所示为利用电学原理测重力的装置原理图，可通过电表读数来测量物体重力。竖直的电阻率较大的均匀金属杆上端固定绝缘托盘，下端与底盘接触良好，并能在底盘上自由滑动，外部套有一绝缘弹簧。绝缘弹簧的上端与金属杆和托盘固定，下端与导电的底盘相连。电路上端与金属杆相连，另一端与底盘相连。已知弹簧的劲度系数k=1200N/m，电阻箱此时电阻R =2.0Ω，电源的电动势E=12V，内阻r = 0.5Ω。闭合开关，托盘上不放置重物时，弹簧的长度l=0.25m，理想电压表示数为U1= 6.0V。不计摩擦和底盘的电阻，求： (1)金属杆单位长度的电阻R0； (2)求电压表示数U与所称物体重力G的关系式及重力G可测范围： (3)电池用一段时间（电动势不变）之后，其内阻变为原来的两倍。某次测量中，测得物体重力为150N，求该重物的实际重力。 15．（14分）图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。已知电源电压为，、为发热体。该电熨斗两挡功率分别为和，通过开关实现温度控制，闭合时为高温挡。 (1)求的阻值； (2)在使用过程中，若电熨斗消耗电能，请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间； (3)为了适应不同室温和更多衣料，小明对电路做了改进，将换成滑动变阻器，如图丙所示，、均为发热体。假定电熨斗每秒钟散失的热量跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差关系如图丁所示，则在一个的房间内，要求电熨斗表面保持不变，应将的阻值调为多大？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第十二章·提升卷 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．如表格所示是某护眼按摩仪的铭牌信息，当剩余电池电量为总容量的20%时，按摩仪将停止工作。该按摩仪从充满电工作到停止工作的过程中，消耗的电能为（　　） 商品名称 护眼按摩仪 内置电池 500 mA·h/4.0 V 充电输入 DC5 V/0.2 A 工作电压 DC4.0 V 额定功率 0.4 W A．2000 J B．1600 J C． D． 【答案】D 【详解】该按摩仪从充满电到停止工作消耗了总电量的80%，内置电池容量为500 mA·h（即0.5 A·h），工作电压为4.0 V，总电能为 消耗的电能为总电能的80%，有 故选D。 2．扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r，当它正常工作时，下列说法正确的是（   ） A．电动机的电流 B．电动机消耗的电功率 C．电动机输出的机械功率为 D．电动机产生的热量 【答案】C 【详解】ABC．电动机是非纯电阻，根据能量守恒有 明显 得 电动机输出的机械功率为 故AB错误，C正确； D．经过时间t，电动机产生的热量为 故D错误。 故选C。 3．如图为某国产新能源汽车铭牌，该车驱动电机的额定功率为80kW（输出功率），充电器的充电效率为90%，从零电量充到额定容量的80%，正常充电需要8h，超快充状态下仅需0.4h。下列说法正确的是（　　）      A．驱动电机正常工作时的电流约为231A B．超快充时的电功率为正常充电时电功率的18倍 C．从零电量充80%的电需要消耗约72kW·h的电能 D．汽车在水平面加速过程中，若实际功率保持不变，则加速度增大 【答案】C 【详解】A．驱动电机正常工作时线圈内阻会产生热量，驱动电机正常工作时的总功率不清楚，故无法计算驱动电机正常工作时的电流，故A错误； B．从零电量充到额定容量的80%，正常充电需要8h，超快充状态下仅需0.4h，根据 超快充时的电功率为正常充电时电功率的20倍，故B错误； C．从零电量充80%的电需要消耗约的电能为 故C正确； D．汽车牵引力为 根据牛顿第二定律 可知汽车在水平面加速过程中，若实际功率保持不变，汽车牵引力减小，则加速度减小，故D错误。 故选C。 4．如图甲所示，将一电源与阻值的定值电阻及电阻箱R连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P与电阻箱读数R的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源内阻 B．电源电动势 C．电阻箱所消耗功率P最大时，电源的效率为90% D．定值电阻的功率最大时，电阻箱的阻值 【答案】C 【详解】A．根据乙图，由电阻箱功率最大的条件可知，此时满足，可知电源内阻 ，故A错误； B．由，解得 ，故B错误； C．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率，故C正确； D．由可知，当时，定值电阻功率最大，故D错误。 故选C。 5．风力发电机是将风能转化为电能的装置。风能就是气流的动能，风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。若空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r，则时间t内流向风轮机的最大风能为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】时间t内流向风轮机的最大风能， 联立得 故选B。 6．如图所示，两平行金属板间带电微粒P处于静止状态，当某时刻滑动变阻器R2的滑片时，微粒P向上运动，则下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器R2的滑片是向b端移动 B．电流表读数增大 C．R3上消耗的电功率减小 D．电源的输出效率增大 【答案】D 【详解】电容器、滑动变阻器R2和R3并联后，再与R1串联，接在电源两端。假设滑动变阻器R2的滑片向b端移动，此时滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律 可知，干路中电流增大，路端电压减小，R1两端的电压增大，故并联部分两端的电压减小，平行金属板两端电压减小，微粒P将向下运动，故滑片是向a端移动，A错误；． B．当滑片是向a端移动时，接入电路的电阻增大，总电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，R1两端电压减小，R3两端电压增大，流过R3的电流增大，又干路电流减小，故流过R2的电流减小，即电流表读数减小，故B错误； C．由于流过R3的电流增大，故R3上消耗的电功率增大，故C错误； D．由电源的输出效率 可知，当路端电压增大时，电源的输出效率增大，故D正确。 故选Ｄ。 7．如图所示，电源的电动势E 和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两个极板，R3为定值电阻，且阻值R3>R2，R1为光敏电阻，其电阻随光照强度的增大而减小。将滑动变阻器R2的滑片置于a处，闭合开关S，下列说法正确的是（    ） A．增大光照强度，则电压表示数变小，电流表示数变大 B．增大光照强度，则R2中有从a到b的短暂电流 C．增大光照强度，则电源输出功率增大 D．将滑片往b端滑动，则电压表示数变小，电流表示数变小 【答案】A 【详解】ABC．增大光照强度，R1阻值减小，电容器所在支路相当于断路，根据串反并同规律可知，电压表示数变小，电流表示数变大，R1两端的电压减小，电容器两极板间的电压减小，电容器放电，R2中有从b到a的短暂电流，由于与r的大小关系，所以无法判断电源输出功率如何变化，故A正确，B、C错误； D．电容器所在支路相当于断路，所以将滑片往b端滑动，电压表和电流表示数保持不变，故D错误。 故选A。 8．兴趣小组的同学在实验室设计了如图所示的简易电吹风，主要器材有定值电阻、、电动机M和电热丝R，已知电动机M标有“100V，50W”字样，它的线圈内阻为，，电热丝，当把该电吹风接入220V家庭电路中，电动机M恰好可以正常工作，则下列说法正确的（　　） A．电热丝的热功率 B．电阻 C．电动机M正常工作时的输出功率 D．开关、都闭合，1分钟消耗的电能约为 【答案】AC 【详解】A．电热丝的热功率为，故A正确； B．电动机M正常工作电流为 电阻、的电压为， 则，故B错误； C．电动机M正常工作时的输出功率，故C正确； D．开关、都闭合，1分钟消耗的电能约为，故D错误。 故选AC。 9．如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片从端移到端，定值电阻两端的电压随滑动变阻器阻值变化的图像如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为 B．时，电压表示数为 C．该电路的最大功率为 D．在端时，电阻的功率为 【答案】ACD 【详解】A．由图甲所示电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压；滑片在a端时，只有定值电阻接入电路，电压表测电源两端电压，由图乙所示图像可知，电源电压，故A正确； B．由图像可知，当时，电压表示数为，故B错误； C．由图像可知，时，电压表示数为，电路电流为 定值电阻的阻值为 当滑片在a端时电路功率最大，最大功率为，故C正确； D．P在b端时，电路电流为 此时电阻的功率为，故D正确。 故选ACD。 10．A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）；两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），为滑动变阻器，为定值电阻。当的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为。电源电动势E和内阻r一定，且，下列说法中正确的是（　　） A．小球带正电 B．若将的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小，变小 C．保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则I增大，U减小，变小 D．保持滑动触头P不动，用较强的光照射，则电源的输出功率减小 【答案】AC 【详解】A．由题图知，极板A带正电，B带负电，极板间的电场方向水平向右，由平衡条件可知小球受到的电场力方向也水平向右，则小球带正电，故A正确； B．滑动变阻器处于含容支路中，相当于导线，所以若将的滑动触头P向b端移动，电路中电流I，U均不变；极板间的电压不变，场强不变，则角度也不变，故B错误； C．保持滑动触头P不动，用较强的光照射，减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律 可知干路电流增大；路端电压 减小，即电压表读数U减小；极板间电压 减小，根据 知板间场强减小，则变小，故C正确； D．保持滑动触头P不动，用较强的光照射，电路总电阻减小，由于开始时，根据电源输出功率与外电阻关系曲线，可知电源的输出功率将增大，故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 非选择题 2、 实验题：本题共2小题，共16分。 11．某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻（电动势约为6V，内阻约为2Ω），实验原理如图所示，其中A为标准电流表，E为待测电池组，S为开关。R为滑动变阻器，R0是标准阻值为4.0Ω的定值电阻。已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA，内阻Rg=2.0kΩ，另有电阻箱R′（0~99999.9Ω），开关及导线若干。 (1)要想将此灵敏电流计改装成量程为6V的电压表，改装的方法是将灵敏电流计与电阻箱R′ 联，并将电阻箱的阻值调为 Ω。 (2)请将电路图补充完整 。 (3)某次测量的数据如表格所示，有同学了解到，“逐差法”不仅可以求匀变速直线运动的加速度，它实际上是线性关系数据处理的一般方法，如借鉴“逐差法”处理本次实验的数据，可以计算出电池组的内阻r= Ω（结果保留三位有效数字）。 测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 改装电压表读数U/V 5.25 5.16 5.05 4.93 4.84 4.70 4.60 4.45 电流表读数I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 【答案】(1) 串 58000.0 (2) (3)1.63（每空2分） 【详解】（1）[1]改装成电压表，应串联一个电阻分压扩大量程，所以应和电阻箱串联； [2]串联的电阻值为 （2）完整的电路图如图所示 （3）借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法（逐差法），采用1与5；2与6；3与7；4与8；两两组合，由，联立求出内阻，而后取其平均值。 采用1与5时 采用2与6时 采用3与7时 采用4与8时 则内阻为 12．在测量电池的电动势和内阻实验中，实验室可利用的器材有： 待测电源E（电动势约3V）； 电压表V（量程3V、内阻约为6kΩ）； 定值电阻（阻值2Ω）； 电阻丝； 刻度尺； 开关、导电金属夹、导线若干。 (1)某同学利用上述器材设计了如图甲、乙所示的实验电路，实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定在A、B两点间，按照图甲连接电路，在闭合开关前，金属夹应置于电阻丝的 。（填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离l； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、l的值，以为纵坐标，为横坐标，作出图中图线I； ④按照图乙将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、l的值，作出图中图线II。 (2)图线I、II与纵轴交于同一点（0，），两图线的斜率分别为k1、k2，且，则待测电源的电动势E= V，内阻r= Ω（结果保留两位有效数字）。 (3)该同学继续用图乙做实验，闭合开关S，移动金属夹，当金属夹置于电阻丝中点时，电压表V的示数为1.60V，则A、B两点间电阻丝的总电阻为 Ω，此结果与真实值相比 （选填“偏大”或“相等”或“偏小”）。 【答案】(1)A（1分） (2) 3.2 （2分） 4.0（2分） (3) 12 （1分） 偏小（2分） 【详解】（1）开关S闭合前，为了保护电路，金属丝接入电路的阻值应最大，所以金属夹应置于电阻丝的A端。 （2）[1][2]设滑动变阻器的电阻丝的电阻率为ρ，横截面积为S，则由闭合电路的欧姆定律，对图线I，有 整理得 对图线II，有 整理得 对比图4，可得 即 即 （3）[1]当金属夹置于电阻丝中点时，电压表V的示数为1.60V，因电源电动势为3.2V，可知 则A、B两点间电阻丝的总电阻为 [2]考虑到电压表内阻，则此结果是电压表表内阻与并联所得，则与真实值相比偏小。 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）小明同学晚上坐电动汽车回家时看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。小明同学以儿童电动汽车为模型来研究这个现象。儿童电动汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知电源电动势为10V，内阻为2Ω，电动机线圈电阻为1Ω。先闭合S1车灯接通，电动机未启动时，电流表示数为1A，再闭合S2电动机启动后，电流表示数为3A，电流表为理想电表，车灯的电阻视为不变。求： (1)车灯电阻R； (2)电动机启动后，车灯的功率减少了多少； (3)电动机启动后，电动机的输出功率。 【答案】(1)8Ω (2)6W (3)3.75W 【详解】（1）车灯接通，电动机未起动时，由闭合电路欧姆定律有（2分） 得车灯电阻（1分） （2）车灯接通，电动机未起动时，车灯功率（1分） 电动机启动后，路端电压（1分） 车灯功率（1分） 车灯的功率减少了（1分） （3）电动机启动后，通过电动机的电流（1分） 电动机的功率（1分） 电动机线圈消耗的热功率（1分） 电动机的输出功率（2分） 14．（12分）如图所示为利用电学原理测重力的装置原理图，可通过电表读数来测量物体重力。竖直的电阻率较大的均匀金属杆上端固定绝缘托盘，下端与底盘接触良好，并能在底盘上自由滑动，外部套有一绝缘弹簧。绝缘弹簧的上端与金属杆和托盘固定，下端与导电的底盘相连。电路上端与金属杆相连，另一端与底盘相连。已知弹簧的劲度系数k=1200N/m，电阻箱此时电阻R =2.0Ω，电源的电动势E=12V，内阻r = 0.5Ω。闭合开关，托盘上不放置重物时，弹簧的长度l=0.25m，理想电压表示数为U1= 6.0V。不计摩擦和底盘的电阻，求： (1)金属杆单位长度的电阻R0； (2)求电压表示数U与所称物体重力G的关系式及重力G可测范围： (3)电池用一段时间（电动势不变）之后，其内阻变为原来的两倍。某次测量中，测得物体重力为150N，求该重物的实际重力。 【答案】(1) (2)， (3) 【详解】（1）当托盘上不放重物时，根据闭合电路的欧姆定律可得（1分） 代入数据解得 则金属杆的电阻（1分） 金属杆单位长度的电阻（2分） （2）当托盘中放置重力为G的重物时，金属杆接入电路中的长度为，根据胡克定律可得（1分） 设电压表的示数为U,根据闭合电路的欧姆定律可得（1分） 金属杆接入电路中的电阻（1分） 联立解得（1分） 当时，物体的重力最大，则有（1分） 即重力可测范围为 （3）电压表的一个电压和一个重力相对应，则有电压表在电源内阻变化前后的电路中分压应该相同，则有（1分） 解得（1分） 15．（14分）图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。已知电源电压为，、为发热体。该电熨斗两挡功率分别为和，通过开关实现温度控制，闭合时为高温挡。 (1)求的阻值； (2)在使用过程中，若电熨斗消耗电能，请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间； (3)为了适应不同室温和更多衣料，小明对电路做了改进，将换成滑动变阻器，如图丙所示，、均为发热体。假定电熨斗每秒钟散失的热量跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差关系如图丁所示，则在一个的房间内，要求电熨斗表面保持不变，应将的阻值调为多大？ 【答案】(1) (2)电熨斗在下工作了420s，在下工作了180s (3) 【详解】（1）当闭合时，只有接入电路，对应高温挡功率 由（2分） 得（1分） （2）这段时间内电熨斗的平均功率（1分） 因为，所以这段时间内电熨斗在100W到500W之间切换； 设电熨斗在下工作时间为t，则有（2分） 已知、、，代入可得（1分） 即电熨斗在下工作了420s，在下工作了180s。（1分） （3）由题干可知室温为，电熨斗表面为，则温差 观察图像丁可知，在温差为下电熨斗每秒钟散失的热量为400J，则损失热量的功率为（2分） 要想保持电熨斗表面温度不变，则电熨斗的加热功率，电路丙中消耗的总功率（2分） 已知、、 代入可得（2分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $